A new computational approach for automated triangulation of multiple trimmed NURBS surfaces, applicable to various CFD (Computational Fluid Dynamics) problems is proposed. This method first distributes the interacting nodes into optimal locations in the parametric domain using molecular dynamics simulation. Then, the well-shaped triangles can be created after connecting the nodes by Delaunay triangulation. Finally, the mapping from parametric space to 3D physical space is performed. Since the presented interactive algorithm allows to control the distance between a pair of nodes depending on the curvature of the NURBS surface, the method generates high quality triangular mesh. The algorithm enables to produce uniform mesh, as well as anisotropic adaptive mesh with refinement in the large gradient regions. Some examples are considered in order to illustrate the method’s ability to generate a surface mesh for a complicated CAD model.
unstructured grids, molecular dynamics, multi-processor calculations, NURBS surfaces
В настоящей работе предложен новый молекулярно-динамический метод дискретизации криволинейных параметрических поверхностей произвольной формы для автоматизированного построения трехмерных неструктурированных сеток при решении задач вычислительной аэродинамики. Молекулярно-динамическое моделирование применяется для оптимального распределения подвижных взаимодействующих между собой узлов в пространстве параметров. Расчетная сетка строится по полученному набору точек с использованием триангуляции Делоне и отображается в физическое пространство. Представленный интерактивный алгоритм позволяет контролировать “равновесное” расстояние между парами взаимодействующих частиц в зависимости от кривизны поверхности, что дает возможность создавать как адаптивные, так и однородные поверхностные сетки высокого качества. Предложенная методика используется для создания расчетных сеток на поверхностях сложных CAD-моделей перспективных объектов авиационной и ракетно-космической техники. Приводятся примеры применения метода, иллюстрирующие его возможности.
пространственные неструктурированные сетки, методы молекулярной динамики, многопроцессорное моделирование, вычислительная аэродинамика, NURBS-поверхности
